一种煤矿安全监控系统巡检周期内数据组织及上传方法与流程

本发明涉及煤炭工业监控技术领域，尤其涉及一种煤矿安全监控系统巡检周期内数据组织及上传方法。

背景技术：

煤矿安全监控系统的一项重要功能是采集井下各种环境参数、设备工作状态及断电状态等信息，并将所采集的信息呈现到煤矿安全监控系统软件上，供地面值班人员进行查阅、打印、分析等操作，从而得知井下各种工作的环境及生产情况。目前大部分煤矿安全监控系统采用RS485、CAN总线进行通信，因通信速率、距离、现场干扰等条件的限制，系统通信采用主从应答的轮询机制，即上位机软件按照分站地址轮询各个分站。由于轮询采用时间较长，在一个巡检周期内，分站可以多次采集到每台传感器的数据，即一个巡检周期内分站可采集到每台传感器的一组数据。对于巡检周期内每台传感器该组数据的上传，传统的数据组织方式是，在上位机轮询分站时，分站上传该组数据的最大值、最小值、平均值、当前值等特殊值，例如上传瓦斯传感器的最大值、上传断电执行器的当前状态等。传统的数据组织方式虽然能够进行井下信息的采集，但是该方式会使巡检周期内的数据不能全部上传至上位机，造成井下实际情况与地面展示信息的不一致等问题，不利于地面数据的分析。以某瓦斯传感器以及对应的断电执行器数据为例，进行分析如下：

如图3所示，t0为第一次巡检时刻，t4为第二次巡检时刻，t0至t4为一个巡检周期，在此过程中，瓦斯浓度为变化量，由曲线可知，该瓦斯测点在t1时刻到达断电值，从而控制断电器进行断电控制，在t2时刻到达最大值，在t3时刻瓦斯浓度降低复电值以下，控制断电器解除断电控制。如分站采用传统方式进行数据组织及上传：1)在t0时刻，分站上传瓦斯传感器的最大值及断电器的当前状态数据，上位机解析该传感器数值结果为复电值以下的正常值，断电器处于解除断电控制状态；2)在t4时刻，分站上传瓦斯传感器的最大值及断电器的当前状态数据，上位机解析该数据的结果同样为传感数值为复电值以下的正常值，断电器处于解除断电控制状态；3)系统上位机上展示的井下环境及控制信息，丢失了瓦斯传感器达到断电值、降至复电值、断电器进行断电控制等重要过程，与井下实际情况不一致。同样的原理，采用上传其它特殊值的数据组织方式同样会丢失井下实际环境变化及设备状态变化等过程信息。故传统数据组织方式上传的数据无法描述数据变化的过程，即无法了解传感器数值在何时达到了何值，过程信息数据的丢失不利于地面人员对井下实际情况的了解、掌握，无法进行正确的分析、决策，使监控系统的功能无法正常发挥。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的问题，提供一种煤矿安全监控系统巡检周期内数据组织及上传方法，该方法将系统中所接传感器、执行器、电源等多种从设备的采集信息、数据进行重新组织，并上传到上位机监控系统软件，能够保证分站接收到的传感器所采集的数据毫无丢失的上传至监控系统。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案：一种煤矿安全监控系统巡检周期内数据组织及上传方法，包括以下步骤：

1、传感器实时采集监测对象数据，在数据变化时实时上传至分站；

2、分站实时接收存储传感器的所有数据，同时存储接收的时间；

3、在分站收到巡检命令时，分站将所有传感器的当前值以及巡检周期内的所有变化数据上传至上位机，同时上传当前时标。

进一步地，还包括以下步骤：

4、分站在上传完成上述数据后，清掉其内部对应的数据存储区域。

进一步地，步骤2中，当接收到的数据大于1个时，需要对数据进行组织，组织的形式为：传感器的地址+传感器数据1上传时间+传感器数据1+传感器数据2上传时间+传感器数据2+……传感器数据X上传时间+传感器数据X。当分站接收到大于1台传感器的数据时，将每台传感器的数据按“传感器的地址+传感器数据上传时间+传感器数据”的形式进行组织，且每台传感器的数据占用单独的存储空间。

进一步地，步骤3中，在分站收到巡检命令时，分站组织所有传感器的数据上传至上位机，具体格式为：该组数据上传时间+传感器1数据+传感器2数据+……+传感器n数据。即上传轮询时刻、巡检周期内分站采集到的传感器的所有数据及数据发生的时间的方式。

本发明的有益效果是：

本发明将系统中所接传感器、执行器、电源等多种从设备的采集信息、数据进行重新组织，并上传到上位机监控系统软件，能够保证分站接收到的传感器所采集的数据毫无丢失的上传至监控系统，利于地面人员对井下实际情况的了解、掌握，进行正确的分析、决策，使监控系统的功能正常发挥。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的分站组织数据的结构示意图；

图3是背景技术中瓦斯传感器以及对应的断电执行器数据的图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1和图2所示的一种煤矿安全监控系统巡检周期内数据组织及上传方法，包括如下步骤：

1)传感器实时采集并上传数据。

传感器实时采集现场环境参数、控制状态、设备工作状态等信息数据，如果采集的数据与上次采集的数据值相同，则不上传至分站，如果采集的数值与上次采集的数据值不同，则将该数据上传至分站。例如：某瓦斯传感器第一次采集到环境中的瓦斯浓度值为1％CH4，保存并上传该值至分站，第二次采集到环境中的与瓦斯浓度值为仍为1％CH4，则不上传该值，第三次采集环境中的瓦斯浓度值为1.1％CH4，则保存并上传该值至分站。

2)分站接收、组织并存储数据。

分站接收传感器上传的数据，并记录传感器上传数据的时间，以便在上位机信息展示时，去除数据上传过程消耗的不确定的时间。当接收到的数据大于1个时，需要对数据进行组织，组织的形式为：传感器的地址+传感器数据1上传时间+传感器数据1+传感器数据2上传时间+传感器数据2+……。当分站接收到大于1台传感器的数据时，将每台传感器的数据均按上述形式进行组织，且每台传感器的数据占用单独的存储空间。例如：分站接入2台瓦斯传感器，地址分别是1、2，在一段时间内，地址1的瓦斯传感器上传了2个浓度值数据，分别是1.0和1.1，上传的时间分别为10：00：00：123和10：00：01：345，地址2的瓦斯传感器上传了3个浓度值数据，分别是0.5、0.6和0.4，上传的时间分别为10：00：00：234、10：00：01：456和10：00：03：555，则分站将2台传感器的数据分别存储，组织数据如下：传感器1数据，1、10：00：00：123、1.0、10：00：01：345、1.1；传感器2数据，2、10：00：00：234、0.5、10：00：01：456、0.6、10：00：03：555、0.4。

3)分站组织轮询周期内数据上传至上位机。

在分站收到巡检命令时，分站将所有传感器的当前值以及巡检周期内的所有变化数据上传至上位机，同时上传当前时标，具体格式为：该组数据上传时间+传感器1数据+传感器2数据+……+传感器n数据。例如：在10：00：04：001时分站将上传上例中描述的传感器1及传感器2的数据，刚组织数据如下：10：00：04：001、1、10：00：00：123、1.0、10：00：01：345、1.1、2、10：00：00：234、0.5、10：00：01：456、0.6、10：00：03：555、0.4。

4)分站清除所有上传数据。

分站在上传完成上述数据后，清掉其内部对应的数据存储区域。

本实施例中传感器在上传数据时采用了数据不变化不上传的方式，对于数据不变化也上传等其它方式也在本发明保护之列。

本实施例中分站采用RS485总线方式进行轮询应答式通信，即分站收到轮询命令后才上传当前及巡检周期内的数据，对于CAN总线，即无主、抢占式通信方式，其采用定时上传或超过变化阈值上传的方式也在本发明保护之列。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。